4 курс / Лучевая диагностика / Позитронно_эмиссионная_томография_в_клинической_практике_Рудас_М

Вдиагностике первичной опухоли КТ, МРТ и ПЭТ имеют примерно одинаковые возможности

вразграничении злокачественных и доброкачественных образований. Ложноположительные результаты известны при ПЭТ исследованиях в случаях доброкачественных цистаденом,

эндометриоза, эндометриом, хотя вопрос трудностей дифференциальной ПЭТ диагностики злокачественных и воспалительных образований известен. Метастазирует по поверхности брюшины и в лимфатические парааортальные лимфоузлы. Чувствительность ПЭТ в распознавании отдаленных метастазов и рецидива опухоли очень высока и достигает 90% (Kubik-Huch et al 2000). Но все методы визуализации беспомощны в определении микроскопического метастазирования по брюшине.

Рак матки

Рак эндометрия обычно встречается у женщин в менопаузе, прорастает в миометрий, но редко через серозную оболочку проникает в брюшную полость. Лимфогенное и гематогенное распространение происходит позднее, чем при раке шейки матки и коррелирует с глубиной инвазии миометрия. Парааортальная лимфоаденопатия может наблюдаться без вовлечения тазовых лимфоузлов, гематогенное метастазирование наблюдается у пациентов с диссеминированным процессом и обычно поражает легкие.

Рак шейки матки обычно встречается у более молодых женщин. Ключевой аспект хорошего прогнозалокальность поражения. Точная дооперационная диагностика стадии крайне важна, т.к.

влияет не только на прогноз, но и на тактику лечения. Присутствие метастазов в парааортальных или тазовых лимфоузлах не меняет стадию заболевания, но ведет к изменению плана лучевой терапии.

Способность традиционных методов, УЗИ, КТ, МРТ оценивать вовлеченность в процесс этих лимфоузлов достаточно низка.

ПЭТ не используется для диагностики первичной опухоли, но эффективна в оценке метастазов в лимфоузлы.

Рак яичка

Эмбриональноклеточные ракинаиболее часто встречающиеся опухоли у молодых мужчин.

Гистологически они подразделяются на семиномы, а также эмбриональноклеточный рак,

хориокарциномы, тератомы. Семиномы чаще всего встречаются при неопущении яичка, они чувствительны к химио- и лучевой терапии. Прогноз при эбриональноклеточных опухолях в целом благоприятный при отсутствии метастазов во внутренние органы.

Диагностируется обычно при помощи УЗИ, КТ и биохимически (уровень опухолевых маркеров). Ложноотрицательная диагностика достаточно часто встречается при КТ, а опухолевые маркеры хотя и высоко специфичны, но недостаточно чувствительны, поскольку только часть опухоли позитивна для них. На ПЭТ уровень метаболизма семином по сравнению с другими

опухолями высокий. Особенностью этих опухолей является резкое временное подавление метаболической активности сразу после окончания химиотерапии, независимо от окончательного результата лечения. Поэтому ПЭТ исследование необходимо выполнять не ранее двух недель после завершения химиотерапии.

Отмечается, что при исследовании злокачественных тератом ПЭТ не в состоянии отдифференцировать остаточные некротические и фиброзные массы от опухолевой ткани.

Лимфомы

Лимфомы подразделяются на два основных вида: болезнь Ходжкина и неходжкинская лимфома. Обычно встречаются у пациентов молодого возраста, хорошо поддаются химио- и лучевой терапии. Неходжскинские лимфомы более агрессивны, прогноз при них хуже. Гистологически при болезни Ходжкина наиболее часто встречается узловосклеротическая лимфома, реже смешанная,

лимфома с доминированием лимфоцитов составляет не более 3% случаев. Неходжкинские лимфомы по степени злокачественности подразделяются на низкую, среднюю и высокую.

Высокозлокачественные быстро прогрессируют и приводят к летальному исходу, несмотря на адекватное лечение. В-клеточные опухоли у взрослых составляют 85%, состоят в основном из фолликулярных и диффузных крупноклеточных. У детей превалируют Т-клеточные лимфомы.

Несмотря на различия в биологическом поведении лимфом лечение болезни Ходжкина и неходжкинской лимфомы основано на давно установленных принципах превоначальной диагностики вида и стадии заболевания и последующем длительном мониторинге химиотерапии. При I- II стадиях имеется ограниченное поражение лимфоузлов или одного внелимфатического органа по одну сторону диафрагмы, при распространенном процессе ( IIIIV стадии)- лимфоаденопатия по обеим сторонам диафрагмы или поражение других органов (легкие, селезенка, печень, костный мозг).

КТ и МРТ успешно используются для диагностики, но не могут дифференцировать злокачественные и доброкачественные процессы. Сравнение чувствительности, специфичности и точности КТ, МРТ и ПЭТ не проводилось, т.к. поскольку лимфомы не подлежат хирургическому лечению, то гистопатологическая верификация каждого очага не проводится, т.к. биопсия также не берется из каждого очага. Из имеющихся работ по сопоставлению двух методов известно, что на ПЭТ выявляются очаги, пропущенные при КТ исследовании, в то же время КТ выявляет лимфоузлы, не локализованные при ПЭТ. Однако считается, что ПЭТ точнее определяет вовлечение в процесс костного мозга и поражение внутренних органов ( Segall 2001). Поэтому при определении стадии процесса целесообразно использовать сочетание структурной и функциональной томографии. А вот

при оценке эффективности химиотерапии предпочтительнее использование ПЭТ. Снижение уровня метаболизма в очагах является критерием положительного ответа на лечение.

Положительная корреляция уровня гиперметаболизма в очагах и степени злокачественности лимфомы по данным одних исследователей имеет место, другихотсутствует.

Несмотря на то, что работ по первичной ПЭТ диагностики лимфом значительно меньше, чем по оценке эффективности терапии, проведение первоначального исследования до начала лечения следует считать целесообразным (Segall 2001).

Ранний ответ на химиотерапию

Стандартная химиотерапия при лимфомахдостижение клинической полной ремиссии, после чего следуют еще два курса химиотерапии. Пациенты, не вышедшие в ремиссию после шести курсов,

как правило, не получают эффекта от стандартных доз и должны либо подвергаться более интенсивному лечению, либо присоединять лучевую терапию. Очень важно иметь возможность распознавать эту группу пациентов. И здесь особую роль может играть ПЭТ. Имеются данные, что уже после двух курсов химиотерапии по данным ПЭТ исследования можно предсказать отдаленный результат лечения (Hueltenschmidt et al 2001). Если это подтвердится, то уже в начале лечения можно будет по необходимости менять его тактику.

Оценка ответа на химиотерапию и диагностика рецидива

После завершения полного курса химиотерапии часто бывает неясно, достигнута ли ремиссия:

примерно у 2/3 пациентов с лимфомой Ходжкина на КТ или МРТ визуализируются остаточные массы или лимфоузлы на месте имевшейся злокачественной лимфоаденопатии, тогда как рецидив возникает лишь у 20% (для неходжкинской лимфомы эти показатели составляют 50% и 25% соответственно). К

сожалению, структурные томографические методы не в состоянии выявить присутствие активных опухолевых клеток внутри остаточных масс. Как правило, ПЭТ с высокой степенью точности может дифференцировать фиброзную ткань, где уровень метаболизма очень низкий, от опухолевой ткани,

демонстрирующей гиперметаболизм (Mikhaeel et al 2000). Важность этого очевидна, поскольку при наличии активных клеток показана лучевая терапия, а облучение средостения может привести ко многим серьезным осложнениям.

Опухоли неясной локализации

При обнаружении отдаленных метастазов локализация первичного очага остается неясной в

5-10% случаев. Поиски первичной опухоли традиционными методами лучевой диагностики зачастую не приводят к однозначному решению. Количество ПЭТ исследований, описывающих подобные ситуации, ограничено. Несмотря на то, что ПЭТ превосходит другие методы, по данным литературы

частота выявления первичной локализации опухоли у таких пациентов составляет 25%-40%-54% (Bohuslavsizki et al 2000, Delgado-Bolton et al 2003).

Меланома

Злокачественная меланомасамая агрессивная опухоль кожи. Одной из причин увеличения частоты этого заболевания в западных странахповышенная инсоляция, особенно ультрафиолетового спектра. Смертность составляет примерно 20% от всех случаев, неблагоприятный прогноз в основном в случаях генерализованного метастазирования. Поэтому любое пигментное пятно при изменениях его размеров, формы или цвета должно подвергаться удалению и морфологическому исследованию. Определение стадии меланомы важно для выбора тактики лечения. Распространен индекс Бреслоу, отражающий вертикальный размер опухоли, что также является и важным прогностическим параметром. При размерах опухоли более 4 мм 10летняя выживаемость не превышает 40%. Высокая смертность обусловлена в первую очередь ранним гематогенным метастазированием. Кожа, подкожная клетчатка и лимфоузлынаиболее частые мишени отдаленных метастазов, но меланома может метастазировать практически во все органы. Висцеральное метастазирование также ухудшает прогноз заболевания. Из-за низкой восприимчивости меланомы к химио- и иммунотерапии раннее иссечение опухолиединственное лечение, то же касается и единичных метастазов. Пациенты с толщиной меланомы от 1 до 4 мм имеют повышенный риск возникновения регионарных метастазов, но относительно низкий риск возникновения отдаленных

(менее 20%). Пациенты с толщиной меланомы более 4 мм имеют высокий риск появления отдаленных метастазов (более 70%).

Для определения стадии меланомы используются различные методы, рентгенография, УЗИ,

КТ, но их достоинстваморфологическая оценка определенного региона, а не всего тела. Из-за беспорядочного характера метастазирования целесообразно выполение ПЭТ на первичном этапе диагностики всем пациентам с индексом Бреслоу более 1.5 мм. Если макроскопические метастазы исключены, показана сцинтиграфия сторожевых лимфоузлов с возможной биопсией для оценки микроскопического метастазирования.

ПЭТ диагностика

Злокачественная меланома имеет один из самых высоких уровней метаболизма глюкозы, что облегчает диагностику. Исследования показали эффективность и экономическую целесообразность применения ПЭТ для исключения метастазирования. За исключением метастазов в мозг ПЭТ заменяет остальные методы визуализации у пациентов с высоким риском метастазирования. По данным литературы чувствительность метода доходит до 92%, а специфичностьдо 87% (Steinert et al

2001). При ПЭТ сканирование должно выполняться от головы до колен, а при локализации опухоли на нижних конечностях должен быть добавлен дополнительный скан от колен до ступней.

При оценке результатов необходимо помнить, что ФДГ не является специфичным для опухоли препаратом, поэтому ложноположительная диагностика не должна присутствовать при наличии очагов воспаления и послеоперационных изменениях, этому помогает анализ клинических данных.

Ложноотрицательные случаи встречаются при наличии небольших метастазов в легкие, а также при поражении мозга.

Опухоли костей и мягких тканей.

Это большая гетерогенная группа опухолей мезенхимальной природы. Морфологические методы визуализации используются для определения протяженности поражения, гистологическое исследование необходимо для выбора тактики лечения. При больших размерах опухолей репрезентативный биоптат получить нелегко из-за зон некроза и тканевой гетерогенности внутри опухоли. Имеются данные, что ПЭТ с ФДГ способен оценить стадию опухоли и отдифференцировать рецидив от послеоперационных изменений, как и диагностировать опухоли мягких тканей. Однако в настоящее время в мире проведено не так уж много подобных исследований, и сведения ограничены.

Показана положительная корреляция между накоплением препарата в опухоли и степенью злокачественности, хотя некоторое несоответствие степени гиперметаболизма между злокачественными и доброкачественными опухолями также присутствует.

Первичные опухоли костей.

Включают в себя доброкачественные и злокачественные опухоли, продуцирующие хрящевой или костный матрикс. Энхондромыдоброкачественные бессимптомно развивающиеся хрящевые опухоли в костономозговой полости, проявляющиеся в виде литических поражений с патологическим переломом, их пик приходится на возраст 10-30 лет. Злокачественное перерождение происходит редко. Хондросаркомы -хрящепродуцирующие низкодифференцированные опухоли, характерные для людей среднего возраста. Остеосаркомавторая по частоте злокачественная опухоль после множественной миеломы.

Первичный диагноз этих опухолей строится на основании рентгенографии, КТ, МРТ и гистологического исследования. При ПЭТ чувствительность метода 93%, тогда как специфичность только 67%. Ложноотрицательные результаты описаны при определении хондросаркомы низкой степени злокачественности, но все остальные новообразования правильно расценивались как злокачественные. Ложноположительная диагностика отмечалась при таких быстро развивающихся процессах, как гигантоклеточные опухоли, фиброзная дисплазия, гематогенный остеомиелит ( Schulte

et al 2000). Имеются данные о применении ПЭТ для оценки ответа на терапию и для определения мишени при выполнении биопсии, однако они также лимитированы.

Опухоли мягких тканей.

Саркомы мягких тканейнечасто встречающиеся злокачественные опухоли, тактика лечения которых зависит от протяженности и стадии процесса. Данные о ПЭТ исследованиях при этой патологии также ограничены.

Имеется работа, где были показаны высокие чувствительность и специфичность ПЭТ, 91% и 88% соответственно при исследовании мягкотканных сарком (преимущественно липосарком). Однако низкодифференцированные саркомы демонстрировали метаболизм, равный метаболизму в мышцах, а

доброкачественные мягкотканные опухоли вообще не накапливали ФДГ. Эти данные указывают на возможность использования ПЭТ в первую очередь для разграничения доброкачественных и злокачественных опухолей.

Особняком стоят гастроинтестинальные стромальные опухоли, развивающиеся в желудочно-

кишечном тракте. Эти опухоли не поддаются химиотерапии, однако имеются данные о хороших результатах (длительная ремиссия и исчезновение клинических симптомов) после применения ингибитора тирозинкиназы ( Joensuu 2002). ПЭТ исследования ответа на лечение показали значительное снижение метаболизма в опухоли.

ПЭТ может назначаться для определения стадии опухоли, выявления отдаленных метастазов и оценки эффективности терапии, хотя недостаточный опыт исследований не позволяет рекомендовать этот метод как рутинный в диагностике опухолей костей и мягких тканей. Отсутствие анатомических ориентиров препятствует точному определению границ опухоли, ПЭТ/КТ этих недостатков не имеет.

ПЭТ исследования головного мозга

В настоящее время основными методами исследований заболеваний головного мозга являются магнитно-резонансная томография (МРТ) и, в меньшей степени, рентгеновская компьютерная томография (КТ), дающие подробную информацию о структурных и некоторых функциональных изменениях. Поэтому эти методы должны предшествовать ПЭТ. Скомбинированные вместе, они дают ценную в клиническом и научном отношении структурно-функциональную карту мозга.

Практические врачи традиционно ориентированы на анализ информации, полученной с помощью методов структурной визуализации. Биохимические процессы нарушаются фактически при всех заболеваниях, и эти изменения обычно предшествуют анатомическим поражениям или распространяются за их пределы. ПЭТ дополняет диагностический процесс информацией о физиологических и метаболических расстройствах в очагах поражения, что существенно уточняет

характеристику заболевания. Очень важен адекватный выбор РФП, зависящий от имеющейся патологии, характера выявленных структурных изменений и необходимостью оценки того или иного биохимического процесса. Очевидно, что перед назначением пациента на ПЭТ исследование лечащий врач и радиолог должны ответить на следующие вопросы:

•Выбор исследуемой функции (одной или нескольких в зависимости от заболевания и клинической задачи)

•Выбор РФП (или их сочетаний)

Несмотря на существование десятков РФП для ПЭТ, в рутинной клинической практике используется ограниченное их количество, а в настоящей работе рассматриваются только препараты,

используемые в нашей стране.

ПРОЦЕСС	РФП	ПАТОЛОГИЯ
Энергетический	18F-ФДГ	Эпилепсия
метаболизм (уровень		Опухоли
потребления глюкозы-		Деменции
УПГ)		Цереброваскулярная
		патология
		Черепно-мозговая травма
Метаболизм аминокислот	11C- (18F) аминокислоты:	Опухоли
	метионин
	тирозин
	лейцин

Плотность рецепторов и	11C-(18F) нейромедиаторы:	Эпилепсия
нейротрансмиттерные	флюмазенил	Психические заболевания
системы	(бензодиазепиновые	Болезнь Паркинсона
	рецепторы)	Хорея Геттингтона
	L-DOPA	Цереброваскулярная
	раклоприд	патология
	(допаминергические
	рецепторы
	WAY100635
	5HT1A
	(серотонинергические
	рецепторы)
Мозговой кровоток (МК)	15O-вода	Цереброваскулярная
	11O-бутанол	патология
		Черепно-мозговая травма

Методика анализа ПЭТ изображений.

Для клинических целей обычно используется визуальный и полуколичественный анализ.

Просмотр изображений должен быть проведен во всех проекциях: аксиальной, фронтальной и сагиттальной. При визуальной оценке изображений необходимо учитывать возможность артефактов вследствие движений пациента или аттенюационных. Необходимо уметь отделять зоны патологического гиперметаболизма и кровотока от физиологических активаций вследствие движений,

разговора пациента. В связи с этим необходимо соблюдение тишины и полного покоя пациента в течение всего времени исследования с момента введения препарата. Следует принимать во внимание глобальные изменения, такие как общий гипометаболизм коры или регионарные изменения метаболизма и кровотока. Необходимо оценивать ПЭТ данные в совокупности с морфологическими,

полученными при МРТ или КТ и при необходимости производить наложение изображений.

Полуколичественный анализ осуществляется путем сопоставления выбранной зоны интереса с референтным регионом. Асимметрия накопления РФП в пределах 12-15% (по данным разных авторов) считается физиологической, вышепатологической. Для опухолей целесообразно определение индекса накопления РФП в «горячем» очаге по сравнению с референтным регионом, в

качестве которого чаще выбирается контрлатеральный участок коры. Если позволяет программное обеспечение, для этой же цели может использоваться стандартизированный уровень накопления

(SUV). Крайне полезно создание базы данных нормальных изображений для исключения физиологической вариабельности регионарных изменений кровотока и метаболизма и сравнения результатов исследования с нормальным мозгом.

Сосудистые заболевания головного мозга.

Существует большое количество работ по исследованию цереброваскулярной патологии,

главным образом ишемических поражений. ПЭТ дополняет МРТ и КТ данными о гемодинамике и метаболизме, выявляя не только инфарктный очаг и/или области ишемии, но оценивая протяженность и степень поражения нервной ткани. Особенно важной является визуализация ишемизированных тканей, которые представляют собой потенциал для восстановления функции в различные сроки после инсульта, и одновременно служат показателем гемодинамической и метаболической значимости патологических изменений магистральных артерий. Для этой цели чаще всего исследуется МК.

При ОНМК в острой фазе с помощью ПЭТ исследований описаны различные варианты патофизиологических изменений в дебюте заболевания. Установлены пороги значений МК, которые характеризуют некротические ткани. Выше этого порога мозговая ткань ишемизирована, но жизнеспособна, это явление в литературе получило название «обратимой ишемии» или «ischemic penumbra», оно представляет собой патофизиологический аналог терапевтического окна (Lassen et al., 1991). Кроме того, мозговая ткань может иметь относительную гиперперфузию и характеризоваться повышенной доставкой кислорода за счет повышенного локального МК при снижении фракции экстракции кислорода. Этот тип изменений назван «роскошной перфузией» (luxury perfusion) и

указывает на восстановление перфузии через спонтанный (или терапевтический) лизис эмбола,

вызвавшего ишемию.

При ОНМК достаточно часто наблюдаются также локальные или диффузные нарушения МК и УПГ в отдаленных от инфаркта зонах. Они многообразны и могут представлять как обратимые, так и дегенеративные изменения. Объясняются эти дистантные изменения деафферентациейподавлением синаптической активности в зонах, топографически отдаленных, но нейронно связанных с пораженными отделами мозга. Эти поражения могут быть преходящими, но вносят вклад в неврологическую симптоматику и, соответственно, влияют на исход заболевания, на них следует обращать внимание, тем более что обратимые изменения не будут выявлены при КТ.

Из дистантных изменений наиболее изучен перекрестный мозжечковый диашиз, который наблюдается более чем в половине случаев кортикального или субкортикального инфаркта больших полушарий мозга и проявляется снижением МК и УПГ в противоположном полушарии мозжечка.

Этот феномен обусловлен повреждением кортико-мосто-мозжечковых проводящих путей и, хотя не имеет самостоятельного клинического значения (либо симптомы завуалированы основными расстройствами), может также служить прогностическим признаком для восстановления. У больных с отсутствием мозжечкового диашиза в острой фазе ОНМК описан хороший и быстрый, в течение